Определите максимальное напряжение клещей ESD в цепи

Это касается серии моих вопросов, связанных с электростатическим разрядом и пусковым током.

Моя схема:

введите описание изображения здесь

Узел A подключается к двум другим цепям, как показано ниже:

введите описание изображения здесь

И

введите описание изображения здесь

Теперь я применяю импульс электростатического разряда, скажем, 8 кВ / 330 пФ, конденсаторы C0001, C0002, C0003 и C0004 могут ограничивать напряжение до определенной величины.

Но теперь мне нужно убедиться, что это напряжение не превышает максимальные номинальные значения нижестоящих устройств, таких как D0004 и MOSFET Q0001, и других компонентов, подключенных к УЗЛУ A.

В техническом описании D0004 Zener 6,2 В для рассеиваемой мощности указаны только абсолютные максимальные значения. Не существует максимального номинала, который указывает максимальное напряжение, с которым может работать стабилитрон. Как поступить в этом случае?

То же самое я вижу для MOSFET BSP317P . Только Макс Вдс. Итак, я могу считать, что максимальное напряжение, которое может выдержать исток, составляет 250 В по отношению к стоку. Если выходное напряжение составляет 25 В, клемма источника MOSFET теоретически может выдерживать максимум 225 В. Это верно?

А для двух других транзисторов (BC807 и BC817) максимальное напряжение коллектор-эмиттер составляет 45В.

Итак, я вижу, что конденсаторы ESD должны иметь возможность ограничивать импульсы ESD до уровня менее 45 В. Если да, то наши компоненты безопасны. Правильный?

Мои вопросы :

  1. Правильно ли мое понимание выше?

  2. Как найти абсолютное максимальное номинальное напряжение стабилитрона?

  3. И если выходное напряжение подключено как вход регулятора, я должен также проверить максимальный номинал регулятора? Поскольку импульс ЭСР очень короткий, стабилитрон D0004 может не успеть его зафиксировать. Но позволит ли МОП-транзистор этому напряжению воздействовать на нисходящие цепи, подключенные к выходному напряжению?

Этот вопрос, который вы подняли вчера, очень связан - ответ, который я дал вчера, позволяет просто ответить на этот вопрос. Единственная разница, которую я вижу, это то, что вчера было 4 кВ и 150 пФ, а сегодня 8 кВ и 330 пФ.
Я не мог тебя достать. Предположим, что для спецификации электростатического разряда +8 кВ и 330 пФ напряжение фиксации будет = (8 кВ * 330 пФ)/47 нФ = 56,17 В. Итак, это напряжение может повредить два транзистора (BC807 и BC817), верно?
Схемы, которые, как вы говорите, подключены к узлу А, являются плавающими. Пожалуйста, нарисуйте полную схему, покажите, куда подключаются остальные провода.
@Хуисман, да. Я просто хочу понять, будут ли компоненты, подключенные к узлу A, затронуты импульсом электростатического разряда. Правильна ли моя методика проверки максимального напряжения транзисторов с максимальным фиксированным импульсом электростатического разряда?
@newbie - вчера вы попросили теоретическое подтверждение ваших расчетов, и я это сделал - конечно, то, что я подтверждаю то, что вы вычислили, и то, что вы сейчас говорите: «Я не мог вас понять», противоречат друг другу.
Почему бы вам не использовать диод ESD, который фиксирует импульсы ESD до четко определенного напряжения?
@ Энди ака, да, я понимаю. Но это немного другие вопросы, связанные с максимальным рейтингом устройств, верно? Импульсы электростатического разряда после фиксации на более низком напряжении могут поразить компоненты, верно? Вот что я пытаюсь сделать сейчас. Находится ли напряжение электростатического разряда клещей в пределах максимального номинала компонентов, подключенных к одной линии. Я спросил только потому, что они кажутся немного разными и требуют уточнения.
@Stefan Wyss, я планирую это только в том случае, если мои приведенные выше расчеты не помогут контролировать ESD
@newbie Суть в том, как ты можешь говорить: «Я не мог тебя понять» (ссылаясь на вчерашний ответ), когда я просто подтверждал твои расчеты? Кроме того, как говорит Хьюисман, плавающие цепи не подвержены влиянию. Это делает этот вопрос весьма дискуссионным.
@Энди он же. нет нет. Мое заявление «Я не мог вас понять» было со ссылкой на ваш первый комментарий к этому вопросу. Как вы сказали, на это просто ответили, я не понял, что вы пытались передать. Прошу прощения за недоразумение. И те цепи, где он плавает, - это часть, которую я не должен выносить наружу
Плавающие цепи @Newbie не могут быть оценены, как подтверждает Хьюсман (а теперь и я). Как вы думаете, если бы вы оценили свою схему в лабораторных условиях, они бы не смеялись, если бы вы захотели отсоединить части вашей схемы? Точно то же самое и здесь: вы просите теоретическую оценку, но никому не даете истинного знания о том, где соединяются определенные цепи.
Хорошо . Не могли бы вы прояснить мои другие вопросы, вызывающие сомнения, помимо этого вопроса, связанного с вопросом о плавающей цепи?
@Huisman, не могли бы вы дать ответ, кроме вопроса о схеме с плавающим узлом?

Ответы (2)

В техническом описании D0004 Zener 6,2 В для рассеиваемой мощности указаны только абсолютные максимальные значения. Не существует максимального номинала, который указывает максимальное напряжение, с которым может работать стабилитрон. Как поступить в этом случае?

Диоды Зенера не имеют максимального номинального напряжения по очевидной причине эффекта Зенера. Стабилитроны имеют тенденцию оставаться близкими к их напряжению пробоя Зенера. Явление, которое может разрушить стабилитрон, — это перегрев из-за перегрузки по току.

В вашем приложении D004 будет ограничивать Vgs Q0001 примерно до 6,2 В в случае импульса электростатического разряда.

То же самое я вижу для MOSFET BSP317P. Только Макс Вдс. Итак, я могу считать, что максимальное напряжение, которое может выдержать вывод истока, составляет 250 В по отношению к стоку. Если выходное напряжение составляет 25 В, клемма источника MOSFET теоретически может выдерживать максимум 225 В. Это верно?

Рассуждение правильное. Но я не понимаю, какое отношение это номинальное напряжение имеет к импульсу электростатического разряда. В случае положительного импульса электростатического разряда при выходе из строя конденсаторов емкостью 47 нФ, если бы в импульсе электростатического разряда было достаточно энергии, D0004 включал бы MOSFET. Оставшаяся энергия импульса (если бы она осталась) вызвала бы небольшое падение напряжения на проводящем мосфете. В случае отрицательного импульса электростатического разряда, когда эти конденсаторы емкостью 47 нФ выходят из строя, внутренний диод будет просто проводить ток.

А для двух других транзисторов (BC807 и BC817) максимальное напряжение коллектор-эмиттер составляет 45В.

Как уже отмечалось, эти схемы сейчас плавают. I зависит от того, как они подключены к земле, при условии, что импульс электростатического разряда применяется к земле.
Более того, ваша схема показывает, что R2105 имеет сопротивление 0 Ом, что означает, что он закорачивает Q2102, и ни ESD, ни какое-либо другое напряжение не повлияют на Q2102 ...

Итак, я вижу, что конденсаторы ESD должны иметь возможность ограничивать импульсы ESD до уровня менее 45 В. Если да, то наши компоненты безопасны. Правильный?

Прежде всего мне все еще интересно, почему конденсаторы последовательно: это уменьшает емкость и увеличивает общее ESR. Более высокая СОЭ снижает эффективность поглощения импульса ЭСР. Я бы предложил разместить эти 47 нФ параллельно.

Далее, как уже указывает Analogsystemerf: макет имеет значение. Если эти конденсаторы находятся далеко от точки приложения импульса электростатического разряда или если путь обратного тока слишком длинный, индуктивность/сопротивление дорожки может сделать их бесполезными при поглощении заряда электростатического разряда: заряд может найти путь с меньшим импедансом, разрушая компоненты на свой путь.

Спасибо за ответ

просто потому, что компонент «ломается», не означает, что компонент разрушен.

Схемы электростатического разряда имеют критическое значение LAYOUT и SILICON_CONTACT -- в случае электростатического разряда происходит гораздо больше, чем показано на схеме.

Критическое действие состоит в том, чтобы направить заряд ГЛУБОКО ВНИЗ, чтобы тепло проникло ГЛУБОКО в большой объем кремния, который поглощает энергию. Таким образом, МАКЕТ --- и ширина металла, и количество контактов/скважин/активных_связей/и т. д. имеют значение.

====================================

Что такое ГЛУБОКОЕ?

Современные процессы (низковольтные) работают в верхнем 1 мк. Таким образом, объем кремния для поглощения тепла небольшой.

Тем не менее, EPI (если у вас есть эта методология процесса) равен 10? микрон, так почему бы не создать контакты metal_active с промежутками, чтобы «поощрять» переходные процессы ESD в основном использовать более глубокие пути (от 1u до 10u) для передачи заряда ESD ??? Такое мышление с намеренно разнесенными контактами является частью степени_свободы проекта ESD.

Учитывая, что Bond Pads может быть 100 микрон на center_center, у вас есть много места, чтобы стимулировать огромные переходные процессы «уходить вглубь» и нагревать объемный кремний, вместо того, чтобы оставаться у поверхности и плавить очень тонкие активные имплантаты.

Как «объем кремния» соотносится с «такой компоновкой… материей» ?
Тем более, что значит "в глубине души" . Большинство печатных плат имеют толщину всего 1,6 мм ... или вы имеете в виду это на уровне дизайна микросхем? Интересно, работает ли ОП на уровне..